Astronomie (Deutsch)

Allgemeines Erscheinungsbild

Wenn Sie den Mond mit einem Teleskop betrachten, können Sie:

sie können sehen, dass es von Einschlagskratern aller Größen bedeckt ist., Die auffälligsten Merkmale der Mondoberfläche-diejenigen, die mit bloßem Auge gesehen werden können und die das Merkmal bilden, das oft als „der Mann im Mond“bezeichnet wird—sind riesige Flecken dunklerer Lavaströme.

Abbildung 1. Sonnenaufgang auf den zentralen Berggipfeln des Tycho-Kraters, wie er vom NASA Lunar Reconnaissance Orbiter abgebildet wird: Tycho mit einem Durchmesser von etwa 82 Kilometern ist einer der jüngsten der sehr großen Mondkrater. Der zentrale Berg erhebt sich 12 Kilometer über dem Kraterboden., (credit: Änderung der Arbeit von NASA / Goddard / Arizona State University)

Vor Jahrhunderten dachten frühe Mondbeobachter, dass der Mond Kontinente und Ozeane hatte und dass es ein möglicher Aufenthaltsort des Lebens war. Sie nannten die dunklen Bereiche “ Meere „(Maria auf Latein oder Mare im Singular, ausgesprochen“Mah ray“). Ihre Namen, Mare Nubium (Wolkenmeer), Mare Tranquillitatis (Meer der Ruhe) usw., werden heute noch verwendet. Im Gegensatz dazu werden die“ Land “ – Gebiete zwischen den Meeren nicht genannt., Tausende von einzelnen Kratern wurden jedoch hauptsächlich nach großen Wissenschaftlern und Philosophen benannt (Abbildung 1). Zu den bekanntesten Kratern zählen Platon, Kopernikus, Tycho und Kepler. Galileo hat jedoch nur einen kleinen Krater, was seine geringe Stellung unter den vatikanischen Wissenschaftlern widerspiegelt, die einige der ersten Mondkarten erstellt haben.

Wir wissen heute, dass die Ähnlichkeit von Mondmerkmalen mit terrestrischen oberflächlich ist. Selbst wenn sie etwas ähnlich aussehen, unterscheiden sich die Ursprünge von Mondmerkmalen wie Kratern und Bergen stark von ihren terrestrischen Gegenstücken., Der relative Mangel an innerer Aktivität des Mondes, zusammen mit der Abwesenheit von Luft und Wasser, machen den größten Teil seiner geologischen Geschichte anders als alles, was wir auf der Erde kennen.

Lunar Geschichte

Abbildung 2. Mondhochland: Das alte, stark kraterartige Mondhochland macht 83% der Mondoberfläche aus. (credit: Apollo 11 Crew, NASA)

Um die detaillierte Geschichte des Mondes oder eines Planeten zu verfolgen, müssen wir in der Lage sein, das Alter einzelner Gesteine zu schätzen., Sobald Mondproben von den Apollo-Astronauten zurückgebracht wurden, Die radioaktiven Dating Techniken, die für die Erde entwickelt worden waren, wurden auf sie angewendet. Die Verfestigung Alter der Proben reichten von etwa 3,3 bis 4,4 Milliarden Jahre alt, deutlich älter als die meisten Gesteine auf der Erde. Zum Vergleich: Wie wir im Kapitel über Erde, Mond und Himmel gesehen haben, wurden Erde und Mond vor 4,5 bis 4,6 Milliarden Jahren gebildet.

Der größte Teil der Mondkruste (83%) besteht aus Silikatgesteinen, die Anorthositen genannt werden; Diese Regionen sind als Mondhochland bekannt., Sie bestehen aus relativ niedrigdichtem Gestein, das sich auf dem kühlenden Mond verfestigt hat, wie Schlacke, die auf der Oberseite einer Schmelze schwimmt. Weil sie sich so früh in der Mondgeschichte gebildet haben (vor 4, 1 und 4, 4 Milliarden Jahren), sind die Hochländer auch extrem stark kraterartig und tragen die Narben all dieser Milliarden von Jahren der Auswirkungen durch interplanetare Trümmer (Abbildung 2).

Im Gegensatz zu den Bergen auf der Erde haben die Hochländer des Mondes keine scharfen Falten in ihren Bereichen. Das Hochland hat niedrige, abgerundete Profile, die den ältesten, am meisten erodierten Bergen der Erde ähneln (Abbildung 3a)., Da es auf dem Mond keine Atmosphäre oder kein Wasser gibt, gab es keinen Wind, kein Wasser oder Eis, um sie in Klippen und scharfe Gipfel zu schnitzen, so wie wir sie auf der Erde geformt haben. Ihre glatten Merkmale werden der allmählichen Erosion zugeschrieben, hauptsächlich aufgrund von Einschlagskratern von Meteoriten. Die Berge sind viel weniger kraterig als das Hochland und bedecken nur 17% der Mondoberfläche, hauptsächlich auf der Seite des Mondes, die der Erde zugewandt ist (Abbildung 3b).

Abbildung 3: Mond-Berg und Mond Maria. (a)Dieses Foto von Mt., Hadley am Rande des Mare Imbrium wurde von Dave Scott, einem der Apollo 15-Astronauten, aufgenommen. Beachten Sie die glatten Konturen der Mondberge, die nicht durch Wasser oder Eis geformt wurden. (b) Etwa 17% der Mondoberfläche bestehen aus den flachen Ebenen der Basaltlava. Diese Ansicht von Mare Imbrium zeigt auch zahlreiche Sekundärkrater und Hinweise auf Material, das aus dem großen Krater Copernicus am oberen Horizont ausgestoßen wurde. Kopernikus ist ein Einschlagkrater mit einem Durchmesser von fast 100 Kilometern, der sich lange nach der Ablagerung der Lava im Imbrium gebildet hatte., (credit: NASA / Apollo Lunar Surface Journal; NASA, Apollo 17)

Heute wissen wir, dass die Schichten bestehen meist aus dunklen Basalt (vulkanische Lava) in Vulkanausbrüchen Milliarden von Jahren festgelegt. Schließlich füllten diese Lavaströme teilweise die riesigen Vertiefungen, die Aufprallbecken genannt wurden, die relativ früh in ihrer Geschichte durch Kollisionen großer Materialstücke mit dem Mond entstanden waren. Der Basalt auf dem Mond (Abbildung 4a) ist in seiner Zusammensetzung der Kruste unter den Ozeanen der Erde oder den Laven, die von vielen terrestrischen Vulkanen ausgebrochen sind, sehr ähnlich., Das jüngste der Mondeinschlagbecken ist Mare Orientale, dargestellt in Abbildung 4b.

Abbildung 4: Gestein einer Mondstute und Mare Orientale (a) In dieser Probe von Basalt von der Stutenoberfläche können Sie die Löcher sehen, die von Gasblasen hinterlassen werden, die charakteristisch für Gestein aus Lava sind. Alle Mondgesteine unterscheiden sich chemisch von terrestrischen Gesteinen, eine Tatsache, die es Wissenschaftlern ermöglicht hat, einige Mondproben unter den Tausenden von Meteoriten zu identifizieren, die die Erde erreichen. (b) Das jüngste der großen Mondeinschlagbecken ist Orientale, gebildet 3.,8 Milliarden Jahren. Sein äußerer Ring hat einen Durchmesser von etwa 1000 Kilometern, ungefähr die Entfernung zwischen New York City und Detroit, Michigan. Im Gegensatz zu den meisten anderen Becken wurde Orientale nicht vollständig mit Lavaströmen gefüllt, so dass es sein auffälliges „Bull‘ s Eye“-Aussehen behält. Es befindet sich am Rand des Mondes, wie von der Erde aus gesehen. (credit: Änderung der Arbeit von der NASA; NASA)

Vulkanische Aktivität kann sehr früh in der Geschichte des Mondes begonnen haben, obwohl die meisten Beweise der ersten halben Milliarde Jahre verloren., Was wir wissen, ist, dass der große Mare-Vulkanismus, bei dem Lava aus Hunderten von Kilometern unter der Oberfläche freigesetzt wurde, vor etwa 3, 3 Milliarden Jahren endete. Danach kühlte sich das Innere des Mondes ab und die vulkanische Aktivität beschränkte sich auf sehr wenige kleine Bereiche. Die primären Kräfte, die die Oberfläche verändern, kommen von außen, nicht von innen.

Auf der Mondoberfläche

– Die Oberfläche ist fein und pudrig. Ich kann es locker mit meinem Zeh aufnehmen. Aber ich kann die Fußabdrücke meiner Stiefel und die Laufflächen in den feinen Sandpartikeln sehen.,

– Neil Armstrong, Apollo 11 Astronaut, unmittelbar nach dem ersten Schritt auf den Mond.

Die Oberfläche des Mondes ist unter einem feinkörnigen Boden aus winzigen, zerbrochenen Gesteinsfragmenten begraben. Der dunkle basaltische Staub der Mondsonde wurde von jedem Astronauten-Schritt hochgeworfen und arbeitete sich so schließlich in die gesamte Ausrüstung der Astronauten ein. Die oberen Schichten der Oberfläche sind porös und bestehen aus lose verpacktem Staub, in den ihre Stiefel mehrere Zentimeter gesunken sind (Abbildung 5).,

Abbildung 5. Fußabdruck auf Mondstaub: Apollo-Foto eines Astronauten-Boot-Drucks im Mondboden. (credit: NASA)

Dieser Mondstaub ist, wie so vieles andere auf dem Mond, das Produkt von Stößen. Jedes Kraterereignis, groß oder klein, bricht das Gestein der Mondoberfläche auf und streut die Fragmente. Letztendlich haben Milliarden von Jahren an Stößen einen Großteil der Oberflächenschicht auf Partikel von etwa der Größe von Staub oder Sand reduziert.,

In Abwesenheit von Luft erfährt die Mondoberfläche viel größere Temperaturextreme als die Erdoberfläche, obwohl die Erde praktisch die gleiche Entfernung von der Sonne hat. Gegen Mittag, wenn die Sonne am Himmel am höchsten ist, steigt die Temperatur des dunklen Mondbodens über den Siedepunkt des Wassers. Während der langen Mondnacht (die wie der Mondtag zwei Erdwochen dauert) sinkt die Temperatur auf etwa 100 K (-173 °C)., Die extreme Abkühlung ist nicht nur auf die Abwesenheit von Luft zurückzuführen, sondern auch auf die poröse Natur des staubigen Bodens des Mondes, der schneller abkühlt als festes Gestein.

Glossar

highlands: die helleren, stark kraterigen Regionen des Mondes, die im Allgemeinen mehrere Kilometer höher sind als die Maria

mare: (Plural: maria) Lateinisch für „Meer“; Der Name gilt für die dunklen, relativ glatten Merkmale, die 17% der Mondoberfläche bedecken